전력소모 `0`… `무전력 메모리` 가능성 열렸다

KIST·미 MIT 공동연구팀
스핀파로 자구벽 이동 구현

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전력소모 `0`… `무전력 메모리` 가능성 열렸다

국내 연구진이 전력소모가 '제로(0)'인 무전력 메모리 소자를 구현할 수 있는 물리적 현상을 세계 최초로 규명했다.

한국과학기술연구원(KIST)은 우성훈 스핀융합연구단 박사(사진)가 미국 매사추세츠공대 연구팀과 공동연구를 통해 기존에 이론으로만 제시됐던 '스핀파'를 이용해 강자성체에서 서로 다른 자성을 띈 구역을 구분하는 '자구벽'의 이동을 세계 최초로 구현했다고 31일 밝혔다.

자구벽 구조는 높은 이동도와 안정성, 값싼 공정 가격 등의 장점이 있어 이를 차세대 메모리 소자에 적용하기 위한 연구가 세계적으로 활발하게 진행되고 있다.

하지만 아직 자구벽 구조를 이동시키기 위해 소모되는 임계 전류값이 기존 전자소자와 비교해 이점이 없어 전력소모를 줄이는 데 한계가 있었다.

연구팀은 전기적인 방법으로 자구벽을 이동시켜야 한다는 고정관념을 깨고 2개의 자구벽이 부딪혀 생기는 스핀의 독특한 파동 형태인 스핀파를 사용해 전력소모가 전혀 없이 자구벽을 효율적으로 이동시킬 수 있다는 사실을 밝혀냈다. 이는 외부 전류의 유입 없이도 자구벽의 상태를 바꿀 수 있다는 사실을 확인한 것으로, 무전력 메모리 소자 개발 가능성을 연 것이라고 연구팀은 설명했다.

우성훈 박사는 "정보의 양이 기하급수적으로 늘어나는 상황에 초저전력 문제는 큰 이슈가 되고 있다"며 "이 연구결과가 제시한 스핀 소자를 활용한 새로운 접근법은 앞으로 차세대 메모리 관련 산업 전반에 크게 기여할 수 있을 것"이라고 말했다.

이번 연구결과는 물리학 분야 국제 학술지 '네이처 피직스'에 게재됐다.

남도영기자 namdo0@




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